2-PIC hat viele Vorteile Die EU-Big-Data-Energie- und Wasser­krise könnte der Vergangenheit angehören

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Die Zweiphasen-Tauchkühlung, genannt: 2-PIC, kann den Energie- und Wasserverbrauch von Rechenzentren deutlich senken. Allerdings basiert sie auf F-Gasen, die die EU wegen ihrer Umweltschädlichkeit reduzieren will. Und doch kann die Technik mit Leistung, Kosteneffizienz, Energie-Effizienz, Wiederverwertbarkeit und Skalierbarkeit punkten?

Auf Basis der europäischen Energie-Effizienzrichtlinie sollen Betreiber von Datenzentren deshalb künftig ihre jährlichen Umwelt- und Energiekennzahlen an die EU-Kommission melden; Stichtag ist der 15. September. Schon heute müssen deutsche Rechenzentren im Rahmen des Energie-Effizienzgesetzes (EnEfG) ehrgeizige Energie-Effizienzziele erreichen.

Mit diesen Regularien entstehen neue Herausforderungen, denn gerade KI-Anwendungen und Machine Learning werden die Rechenkapazität weiter in die Höhe schnellen lassen. Prognosen zufolge wird sich der Strombedarf von Rechenzentren in den nächsten drei Jahren verdoppeln und bis 2026 ein Drittel des gesamten Stroms in Ländern wie Irland verbrauchen.

In Deutschland wird der Energiebedarf von Servern aufgrund der hohen Nachfrage nach Rechenleistung von 2015 bis 2025 gemäß Facheinschätzungen um mehr als 60 Prozent steigen. Dies führt zu einem massiven Anstieg des Wärme- und Kühlbedarfs, wobei herkömmliche Kühlmethoden den Bedarf nicht werden decken können.

Bahn frei für die Tauchkühlung

Neue chemische Technologien wie die Zweiphasen-Tauchkühlung (2-Phase Immersion Cooling, kurz 2-PIC) senken den Energie- und Wasserverbrauch von Rechenzentren deutlich, funktionieren in einem geschlossenen Kreislauf und beanspruchen deutlich weniger Platz. Beim so genannten 2-PIC-Verfahren werden die elektronischen Komponenten in ein Bad aus dielektrischer Wärmeübertragungsflüssigkeit getaucht.

Die Flüssigkeit wird durch die Hitze des Servers zum Kochen gebracht und der entstehende Dampf führt die Wärme ab. Für diesen Prozess wird keine zusätzliche Energie benötigt und die Wärme kann wiederverwendet werden.

Die 2-PIC-Technologie kann den Wasserverbrauch und den Energieverbrauch für die Kühlung von Rechenzentren um bis zu 90 Prozent senken. Dies könnte weltweit Energie-Einsparungen von etwa 340 Terawattstunden (TWh) bis 2055 ermöglichen.

Mehr Freiraum

Zudem kann die physische Größe von Rechenzentren um bis zu 60 Prozent reduziert werden . Besonders Städte wie Frankfurt, in denen Platz oft beschränkt und teuer ist, stellt das 2-PIC Verfahren eine innovative Lösung im Vergleich zu herkömmlichen Kühlmethoden dar.

Denn 2-PIC ist eine nachhaltige Technologie, die den Ressourcenverbrauch von Datenzentren deutlich reduziert, ohne die digitale Transformation Europas zu behindern. In anderen Worten: Ohne 2-PIC wird es extrem schwierig sein, die Ziele der Energie-Einsparungen von RePowerEU [Anm. d. Red.: Mit REPowerEU möchte die EU ihre Abhängigkeit von fossilen Brennstoffen aus Russland beenden, indem Energie eingespart, die Energieversorgung diversifiziert und die Energiewende beschleunigt wird. und der deutschen und europäischen Regulatorik zur Energie-Effizienz zu erreichen.] und der deutschen und europäischen Regulatorik zur Energie-Effizienz zu erreichen. Ergo: Um die Umweltleistung von Rechenzentren zu verbessern, sollten kohärente politische Rahmenbedingungen die Einführung von 2-PIC unterstützen.

Die 2-PIC-Technologie basiert jedoch auf fluorierten Gasen, so genannten F-Gasen. Diese ermöglichen es der Industrie, Emissionen einzusparen, die Lebensdauer von Systemen zu verlängern und Abfall zu minimieren, da sie am Ende ihres Lebenszyklus zurückgewonnen, recycelt und wiederverwendet werden können. Die unübertroffenen Leistung, Kosteneffizienz, Energie-Effizienz, Wiederverwertbarkeit und Skalierbarkeit von 2-PIC stärkt zudem wichtige Pfeiler der europäischen Politik, von Nachhaltigkeit, über Lieferketten-Resilienz bis hin zu Energiesicherheit.

Zukunftssichere Kühlung im Rechenzentrum

Die revidierte EU-F-Gase-Verordnung bringt den Umweltschutz voran

Während Vorreiter der Technologiebranche den Einsatz von 2-PIC bereits prüfen, nutzen noch immer 95 Prozent der Rechenzentren ressourcenintensive Luft- und Wasserkühlungstechnologien, die etwa 40 Prozent des Gesamtenergieverbrauchs von Rechenzentren ausmachen. Das Fehlen eines einheitlichen Regulierungsansatzes könnte somit zentrale Nachhaltigkeitsinitiativen der EU behindern.

Transparente und wissenschaftlich fundierte politische Debatten sind jetzt notwendig, um die schnelle und umfassende Einführung von 2-PIC in europäischen Rechenzentren zu ermöglichen. Denn die Bedeutung dieser Technologie für die Leistung, Wettbewerbsfähigkeit und Nachhaltigkeit europäischer Datenzentren wird weiter zunehmen.

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